论文微小型燃气轮机在发电领域的扩展是关于燃气轮机方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关燃气轮机论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：当今社会经济飞速发展,人民生活水平不断提高,对能源和环境的需求量都是过去无法比拟的.特别是最近几年城市综合环境水平堪忧,多地pm2.5数值爆表,舆论不约而同的将矛头指向了工业领域,特别是石化,发电及其他高污染制造型工业.而作为污染源的一环,发电企业特别是火力发电厂,其高粉尘、浓排放和大量温室气体特点不断见诸媒体.而作为替代方案之一,燃气发电以其粉尘低、排放相对减少、运行稳定等优势为许多发电业主所青睐,特别是燃气轮机,以其方案配置丰富,建设周期短,全厂热效率高等特点更是成为了首选.但纵观国内燃机领域,主要还是以重型化,规模化为主,微轻型燃气轮机如何才能找到自己的发展市场,小型化的燃气轮机如何做才能在分布式发电领域找到自己的蓝海,这是本文即将论述的方向.
关键词：燃气轮机；微小型燃气轮机；分布式发电
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.053
0 引言
微型和輕型燃气轮机相对于重型燃气轮机而言,顾名思义,是单机功率范围为25-300kw,外形尺寸偏小,内部级数和燃烧器偏少的燃气轮机,微型燃气轮机一般与发电机及其他成套设备集中布置在小型柜体或箱体内部,为楼宇办公地提供稳定的电力供应.这类燃气轮机一般采用径流式流动方式,全球范围内像Aurelia和Bladon Jets都是比较出色的生产商及方案提供商.轻型燃气轮机种类丰富,有大型径流式燃气轮机,有小型化轴流式地面燃气轮机,也有通过提高运行寿命进行改型的航空燃气轮机.这个领域方案提供商和制造商有很多,最为出名有SIEMENS, GE POWER, SOLAR, RR等.
1 微小型燃气轮机的扩展市场
当前微小型规模的燃气轮机主要用于一些城市大型商业区、机场、工业区等地区与柴油引擎共同提供电力需求.但通过笔者多年从事燃气轮机相关工作的经验来看,其市场扩展前景至少在如下几个领域有发展.
1.1 矿区及能源开采地区
该地区特点主要是区域广阔,分布较广,电力要求高且稳定.除了基本的开采所需的电力外,还有矿工运输、安全措施,通风排气,基本生活等多方面的电力需求.一般情况下电力来源往往通过附近电力网引接或者在开采之前建设自备中小型固定式发电厂.前者较为少用特别是较为偏远地区,即便距离较近,开采之后的高负荷需求对原有电力网的冲击过大,不利于电网公司调度.后者虽然普遍,但主要问题在于建设周期较长以及搬迁拆除而带来的一系列问题.如果项目采用多业主合作模式比如PPP, DBF等方式,整体建设周期均会以项目成本核算,过长的建设周期对项目受益者来讲是不希望看到的.因此快装式或移动式燃气轮机方案就是该类型地区的最优解.只有前期提供简单的基础和地平工程、引入低压市政用气和基本供水,待燃机模块运抵,通过简单的组装和电力接入,在很短时间就能开始发电.
1.2 欠发展地区或新兴发展地区
该部分地区特点主要是没有相应的配套设施,为了满足前期的发展,要在极短时间内满足工作人员和当地原住民的基本生活比如供电、淡水等.作为拥有高效能高能比的燃气轮机方案,不仅能在极短时间能在目标地安装调试,还能通过高品质的排气为海水淡化工程提供必要的热量来源.利用快装式燃气轮机成套方案解决当地用电用水问题在东南亚许多国家和海岛地区已经有很多成熟的案例.
1.3 移动式工程电力需求
这类用电领域主要集中在许多大型科学研究、试验场地及周期性搬迁类工业.显而易见,如果采用固定式发电厂肯定是不切实际且前期投资和周期过长.拥有移动式特点的小型燃气轮机就发挥作用,比如集装箱式、浮动船式或者车皮式燃机方案.
2 微小型燃气轮机的多样性选择
除了应用领域多样式以外,微小型燃气轮机自身配置方案也多样式,该节主要针对燃气轮机撬装式方案多样性进行阐述.
2.1 集装式移动式燃气轮机
该类型方案最为成熟的是有GE power生产的TM2500型燃气轮机.该方案本体采用LM2500航改机,将本体、排气、控制单元（典型分配方式）分别集成成三个标准集装箱中,通过卡车运抵现场,然后通过现场拼接,供气、供水、电网连接,在极短时间（一般11-30天）就可以进入调试阶段.目前在东南亚、非洲、中东等许多地区均采用这种方案,同时因其移动便利性,该方案也可以作为过度或者临时供电需求为大型发电厂建设周期空档期提供稳定电力.在国外有许多类似的发电设计咨询公司利用这种方案提供设计、现场安装以及燃机租赁服务.
2.2 浮动船式燃气轮机
这类型方案是将单台或多台燃气轮机及成套设备布置在浮动驳船上,在制造厂整体组装,并通过拖船或者大型运行船将其运输到目的地海港.类似集装箱式移动燃机,该方案也能在极短时间内完成现场安装和调试.所不同的是,该方案机型应用更广,可根据业主供电需求在小型到重型燃气轮机自由选取.但由于是浮动基础,对燃机自身在周期运动的基础上是否能够稳定运行提出了要求,同时该类方案对发电设计公司对燃机、船舶、选址等方面都有综合性要求.
2.3 火车箱集成式燃气轮机
该方案类似集装箱式移动方案,所不同的在于运输方式采用铁路.因此在建设前期需要额外铺设铁轨.该方案一般容量大于集装箱式燃气轮机,因此适用用电需求较大且本来就要铺设运输用铁轨的领域.
3 微小型燃气轮机的其他燃料选择
当前燃气轮机主要燃烧以甲烷为主的天然气或者柴油（和重油）,但随着当前对资源保护和环境需求提出更高的要求,许多燃机制造研发企业也在积极测试新的替代燃料.
3.1 氢气燃料
该种燃料具有分子量小,体积比热容小但质量比热容大等特点.作为一个非常理想燃料,氢气能够在单位重量下提供庞大的能量.当前很多国家已经开始增加氢气提气点和增加氢气汽车的供应,逐步取代人们对汽油的依赖以减轻温室气体排放.燃机在氢气燃烧领域上很多国家做过大量的试验,比如IGCC,纯氢燃烧和天然气掺烧等方式,以美国圣地亚哥（San Diego）国家实验室测试数据来看,在稳态燃烧速度（Laminar burning velocity）方面,在甲烷中掺烧50%的氢气效果最好,纯氢气燃烧效果不如掺烧,但通过增加氢气压力燃烧有一定改善.笔者认为,纯氢燃烧在未来是燃机的一个很重要的发展方向,不仅对于环境和地底资源的保护,同时也能将燃机结构,燃烧方式推向一个新的高度.
3.2 生物燃料
生物燃料（Biogas or Bio methane）是通过农作物、植物进行生物降解生成可燃烧气体或液体.其主要成分主要甲烷和其他多链碳氢化
合物.该种燃料目前开始广泛应用于汽车燃料掺烧中以减少天然气或者石油的开采.将这种燃料应用于燃气轮机优点主要包括：
（1） 减少石油和天然气开采.利用生物燃料替代天然气或者石油,除了避免地底资源过度开发,也能避免由于人类开采（Earthmoving）对周围动植物生态带来破坏.
（2）减少粉尘排放.相比固体生物燃料燃烧发电,经过降解后的燃料气体或者液体能够从根本解决尾部烟气中的粉尘含量.
（3） 提供农作物残留物治理,提供农民收入.相比燃烧秸秆或者其他农作物残留物,帮助农民回收,将其转化为可利用燃料,并给予农民响应的报酬,不仅提供农民的积极性和收入,也能从农业方面治理肆意放火燃烧残留物的问题.
4 结论
综上所述,笔者通过对市场、机型、燃料三方面对燃机发展做了简单系统的阐述,对微小型燃气轮机的未来的市场发展充满了信心.微小型燃气轮机的自身结构和效能不仅满足当前社会用电需求、也能满足低排放改造的要求.事实上,燃机发展的前景远不止于文章提到的这些.这需要所有的燃机人不断的开拓努力,努力把燃气轮机发展推向一个新的高度.
参考文献：
[1]袁春等编著.微型燃气轮机发电技术[J].机械工业出版社,2012（11）.
[2]闻雪友等编著.燃气轮机发展战略研究[J].上海科学技术出版社,2016（08）.
作者简介：李莎莎（1984-）,女,四川德阳人,硕士,工程师,从事燃气轮机营销工作.
总结:关于免费燃气轮机论文范文在这里免费下载与阅读,为您的燃气轮机相关论文写作提供资料。
参考文献：
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